本文的动机来自两个经验。第一件事是我参加了一个IEEE国际固态电路会议,讨论的是高速串行信道,在这个会议上,每一个接收器都专门设计为在高损耗信道上工作。开云体育官网登录平台网址没有一个演讲考虑到反射不连续带来的挑战。第二个经验是,我们有一个客户对一个工具的请求,该工具将合成一个测试用例,该测试用例将测试接受者的眼罩遵从性。在这两种情况下,工程师对眼图和眼罩有不切实际的期望,他们试图过度简化面前的任务。

虽然眼图和眼罩都很有用,但它们都隐藏了和它们所揭示的一样多的信息。需要以其他方式组合它们以显示数据,并清楚地了解要支持的条件的范围。掩码遵从性不过是了解任何通道设计所需知识的一个开始。

考虑以下两张眼睛图(图1),使用发射振幅、抖动和上升/下降时间的相同现实组合生成,并使用CEI 28G极短距离(VSR)接口规范准备:

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图1:上面的眼睛图是由10.7cm的通道生成的,不连续性相对较少,而第二个眼睛图是由3.6cm的通道生成的

虽然两个眼图的睁眼和口罩依从性看起来非常相似,但这两个眼图是为非常不同的通道生成的。开云体育官网登录平台网址如下图所示(图2和图3),第一个眼图是由一个10.7cm的通道生成的,具有相对较少的不连续,而第二个眼图是由一个3.6cm的通道生成的,在这个通道中两个100fF并联电容器被两个符号长度隔开,形成了一个接近最坏情况的谐振腔。

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图2:10.7cm(4.2英寸)通道的提取示意图

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图3:3.6cm(1.4英寸)反射通道的提取示意图。(谐振腔由由1.0cm传输线分隔的两个电容不连续部分组成)

最根本的问题是,有许多不同的损伤可以退化眼睛图。尽管它们的根本原因可能非常不同,需要完全不同的控制方法,但不同的损伤在眼睛图上看起来几乎是一样的。对于这里显示的示例,第一个眼图由于传输线损耗而降级,导致通道脉冲响应平滑,但比单个数据符号宽得多。均衡对减少这种损害的影响非常有效。

第二眼图由于传输路径中的不连续而退化,导致信道脉冲响应具有大量的振铃,扩展了许多符号时间。测试通道设计相对简单;然而,在实际设计中,不连续点的微妙组合通常会产生非常相似的结果。通过均衡来减少这种损害是极其困难的,最好的解决方案是识别和消除电路板设计中的不连续。一些非常有经验和熟练的工程师甚至建议,通道应该有更多的最小插入损失,以保持不连续的影响在可接受的范围内。开云体育官网登录平台网址

图4和图5说明了时域和频域信道响应的差异。

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图4:有损耗和反射通道的通道脉冲响应开云体育官网登录平台网址

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图5:有耗和反射通道的传递函数开云体育官网登录平台网址

为了做高速串行通道的声音工程,下面是一些关于在眼图和眼罩中添加什么内容的建议:开云体育官网登录平台网址

  1. 除了看眼图,总是在时域和频域观察信道响应.寻找信道失真(波纹)和插入损失。
    在时域中,脉冲响应(非均匀的和均匀的)是在时域给定数据速率下可视化行为的最有效方法,尽管诸如TDR和TDT(时域反射和传输)波形等阶跃响应也非常有用。在频域,传递函数幅值图是最常用的,尽管极坐标图或群延迟图有时也很有用。
  2. 在设计高速通道或serde时,始终要考虑传输损耗和反射的影响。每个系统都有高损耗和高反射通道,如果只针对其中一种情况进行设计,将无法满足系统的需求。开云体育官网登录平台网址
  3. 在测试设计时,应用许多不同的测试条件,这些条件将覆盖您所知道的所有不同缺陷,不要担心与这些测试相关的掩码遵从性。没有一个单一的测试可以适用实际中可能发生的所有缺陷。
  4. 除了对设计的初步评估之外,不要依赖于掩码遵从性。眼罩是必要的最低公分母,可能是标准机构所能提出的最好的。但是,尽管有各种各样的说法,符合口罩并不能保证令人满意的性能,它不能取代你的工程知识、洞察力和判断力。即使设计符合某些指定的测试条件,您的系统可能会强加其他未指定的、并非不合理的条件,这些条件可能导致设计失败。